线偏振激光斜冲击实验与理论研究

• 作者: 乔红超 吴嘉俊 孙博宇 杨灏 胡太友 赵吉宾 陆莹
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光冲击强化 冲击角度 偏振方向 钛合金
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 126-132
• 页数: 7页
• 分类号: TN249|TG668
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.016

摘要

目的研究激光冲击强化中冲击角度对强化效果的影响.方法采用波长为1064 nm、脉冲能量为7 J、脉冲宽度为12 ns的YAG激光器对TC4钛合金表面进行冲击强化处理,得到经不同偏振方向、冲击角度冲击后的材料的表面形貌、硬度和残余应力.通过菲涅耳定律分析了不同偏振光斜冲击加工效果的差异.结果随着冲击角度的增大,冲击后形成的微坑深度逐渐减少,且正交偏振光减少的程度大于平行偏振光减少的程度,在超过30°的时候尤为明显.随着冲击角度的增大,试样表面显微硬度逐渐下降,当用平行偏振光斜冲击时,硬度下降较慢;而用正交偏振光斜冲击且冲击角度超过15°时,硬度下降较快.随着冲击角度增加,由于"残余应力洞"的影响,中心残余压应力值先增大后减少.结论在一定情形下,选用一定角度的斜冲击可以有效避免残余应力洞的产生.该研究得到的结论可以为复杂结构件激光冲击强化冲击轨迹规划提供一定的参考.